架空輸電線路跳閘故障智能診斷探究

安才生

摘 要：架空輸電線路是電力體統(tǒng)中非常重要的一個組成部分，其運行狀況會對整個電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量造成影響。面對人們逐漸增高的社會需求，電力系統(tǒng)的工作人員需要審視自己工作中的不足，努力提高系統(tǒng)運行水平，并對電力技術(shù)進行改進，這樣才能緩解當(dāng)前電力系統(tǒng)運行中所面臨的壓力，促使電力系統(tǒng)運行安全性的提升。而如果架空輸電線路在運行是發(fā)生故障，會對電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的威脅，本文將對架空輸電線路出現(xiàn)跳閘事故時的具體情況進行分析，并對其智能化診斷方式進行研究。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路；跳閘故障；智能診斷

隨著我國經(jīng)濟實力日益增強，各行各業(yè)都獲得了很大的發(fā)展機遇，而我國的電力系統(tǒng)體系建設(shè)也不斷增強。出于對資源運用情況和經(jīng)濟條件方面考慮，我國未來的電力系統(tǒng)運行模式必定會向遠距離電能運輸或超高壓輸電方向發(fā)展，而架空輸電線路是對電力資源進行遠程運輸?shù)闹匾d體，所以提高架空輸電線路運行的安全性非常必要。跳閘故障是我國架空輸電線路運行中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，而使用智能方法對其進行診斷是提高線路檢修效率，增強線路運行水平的技術(shù)性前提。

1 架空輸電線路的結(jié)構(gòu)及跳閘故障原因分析

1.1 架空輸電線路結(jié)構(gòu)分析

電力系統(tǒng)是由多個部分所組成，其中的輸電部分是電力系統(tǒng)比較關(guān)鍵的一個內(nèi)容，但在實際的系統(tǒng)運行當(dāng)中由于沒有得到充分重視就造成了跳閘故障的發(fā)生。在架空輸電線路的結(jié)構(gòu)層面，輸電導(dǎo)線是輸電系統(tǒng)的重要電能輸送介質(zhì)，而架空導(dǎo)線則通常是選用裸導(dǎo)線并按照其結(jié)構(gòu)的不同能夠分成多股絞線以及單股絞線。從實際情況來看，35kV或者以上的架空線路導(dǎo)線的選用在不是特殊的情況下選取鋁合金或者是鋼芯鋁等結(jié)構(gòu)的絞線，而對于有著較強風(fēng)力的地區(qū)就比較適宜選用鋼芯鋁合金絞線，主要能夠和實際的情況得到緊密結(jié)合，來對一些導(dǎo)線的導(dǎo)電線缺點加以克服。

1.2 架空輸電線路跳閘故障原因分析

架空輸電線路通常建設(shè)在環(huán)境比較空曠的地區(qū)，其架設(shè)條件通常比較復(fù)雜，所以導(dǎo)致其發(fā)生跳閘故障的因素有很多。在目前電力資源較為緊缺的情況下，電能供應(yīng)及電力系統(tǒng)運行的壓力較大，電力系統(tǒng)運行的了可靠性對保障人們正常生活、提高人們生活質(zhì)量非常重要，同時也是提高我國電力系統(tǒng)運行質(zhì)量及行業(yè)水平的重要基礎(chǔ)。

架空輸電線路的跳閘故障最為重要的因素就是遭受到了雷擊，這一情況主要就是發(fā)生在偏遠的山區(qū)，由于其地形的復(fù)雜和多變的氣候，在對架空輸電線路進行設(shè)計過程中加上相關(guān)資料的缺乏，所以就沒有緊密的和實際相結(jié)合。再有就是山區(qū)的線路走廊比較緊張，一些新建的線路走徑也是愈來愈高，而在線路的絕緣配合上以及架空地線保護角等問題沒有得到妥善的處理，這樣就造成了雷電繞擊導(dǎo)線現(xiàn)象的發(fā)生。

樹障也是導(dǎo)致架空輸電線路出現(xiàn)故障的重要原因之一，盡管樹木在干燥的前提下不具備導(dǎo)電作用，但一旦樹木受到水分浸染，樹木就會將水分全部吸收，這時樹木具有具有較大的濕度，而水分可以導(dǎo)電，在這種情況下輸電線路的導(dǎo)線就會在電壓的影響下向潮濕的樹木釋放電流。而這種情況通常會發(fā)生在雨水天氣的情況下或是空氣濕度比較大的地區(qū)，這種環(huán)境中在高壓的情況下樹木就會成為電流的導(dǎo)體，不僅會對該區(qū)域內(nèi)的居民、施工人員、電力設(shè)備及建筑結(jié)構(gòu)造成極大的生命財產(chǎn)威脅，還會對電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)造成威脅，導(dǎo)致輸電線路跳閘事故發(fā)生。

2 架空輸電線跳閘故障智能診斷措施

2.1 對架空輸電線路跳閘故障的智能診斷要能在當(dāng)前的先進技術(shù)手段上進行實施，其中的故障測距方面有多種方式可以實施。行波測距在這一過程中能發(fā)揮其重要的作用，通過行波傳輸?shù)南嚓P(guān)理論實施測距，在跳閘后故障點就會出現(xiàn)暫態(tài)行波，然后通過波頭進行抵達兩個測量端時間差就能夠有效的進行定位，通過這一方法的應(yīng)用能夠?qū)⒐收宵c的位置得到準(zhǔn)確的定位，有著比較高的精確度。而通過阻抗測距的方法則能夠計算回路阻抗及電抗等能夠?qū)收宵c進行測出，但這一方法的準(zhǔn)確度相對較差。

2.2 架空輸電線路跳閘故障智能診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有幾個重要的部分構(gòu)成，在這一診斷系統(tǒng)的設(shè)計方面主要是采取的分布式體系設(shè)計的方式，然后通過現(xiàn)場監(jiān)測終端以及數(shù)據(jù)中心等幾個部分構(gòu)成，在這一構(gòu)成中的數(shù)據(jù)中心還提供了WEB服務(wù)查詢的相關(guān)功能。在現(xiàn)場監(jiān)測終端方面主要是分布安裝在輸電線路的導(dǎo)線上，對其故障的行波電流等一些相關(guān)的信息進行實施收集。輸電線路的故障智能診斷系統(tǒng)主要是適用于精確的定位及故障性質(zhì)的識別，通過將定位系統(tǒng)在這一環(huán)節(jié)得以應(yīng)用能夠記錄故障發(fā)生的絕對時間，并將其信息得以共享。

2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能診斷技術(shù)是電力系統(tǒng)故障判斷及處理中一項非常重要的技術(shù)，其具有非常好的檢測效果，能夠迅速準(zhǔn)確的判斷出架空輸電線路體系中發(fā)生故障的位置，對電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的提高具有非常重要的作用。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能化診斷系統(tǒng)是一個可以進行連續(xù)性工作的大型動力系統(tǒng)，非線性特征較強，同時該系統(tǒng)自運行過程中還非常中重視使用分布式的存儲方式以及對信息進行協(xié)同處理的方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很高的集體運算能力，同時還具備非常好的自適應(yīng)學(xué)習(xí)水平，這是它與普通數(shù)字計算機對比之下體現(xiàn)出的優(yōu)勢。另外，這種智能診斷技術(shù)是擁有很高的信號處理能力及模式識別水平，對架空輸電線路跳閘故障的診斷具有極高的效率，而該技術(shù)在信號處理及模式識別方面所具備的優(yōu)勢又能使其診斷效率得到進一步提升。

2.4 作為導(dǎo)致架空輸電線路發(fā)生跳閘故障的主要原因，雷擊對輸電線路運行狀況造成的影響非常巨大。若想提高智能診斷技術(shù)在此類故障檢驗中的作用需要相關(guān)工作人員需要全面掌握線路遭到雷擊的具體情況，這樣能夠有效提高電力系統(tǒng)在防雷效果，降低系統(tǒng)建設(shè)的成本，對我國電力系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量的提高具有非常重要意義，同時還能夠大大提升架空輸電線路在運行中的安全性及可靠性。輸電線路跳閘故障智能化判斷系統(tǒng)中最主要的一個構(gòu)成部分就是雷電定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠通過對雷擊在擊打避雷線是產(chǎn)生的耦合電流進行隨時監(jiān)督好監(jiān)測，并使用定位原理準(zhǔn)確找出輸電線路中遭受雷擊后發(fā)生故障的位置。

結(jié)束語

綜上所述，我國目前正處于高速發(fā)展階段，在建設(shè)和發(fā)展過程中對資源和能源的需求量不斷增加，電力資源作為社會發(fā)展中的一項重要資源已經(jīng)成為人們生活中必不可少的一種資源，人們對電力資源的依賴性越來越強，這就導(dǎo)致人們在使用電力資源的過程中對電力系統(tǒng)運行的要求越來越高。因此，保證電力系統(tǒng)運行的安全性越來越重要，而輸電線路有時電力系統(tǒng)重要的組成部分，使用智能方式對架空輸電線路運行中出現(xiàn)的跳閘故障進行診斷有利于提高故障定位的精確性，有利于電力系統(tǒng)工作質(zhì)量增強。

參考文獻

[1]彭向陽，錢冠軍，李鑫，高峰.架空輸電線路跳閘故障智能診斷[J].高電壓技術(shù)，2012，38（8）：1965-1972.

[2]孫鑫，楊超.架空輸電線路跳閘故障智能診斷的研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（29）：173-173.